淺埋隧道塌方地質災害成因及風險控制

馬坤

摘? 要：隨著中國經濟水平不斷地提高，以高速公路、鐵路為代表的交通建設事業也得到了極大的發展。與此同時，因交通事業的發展，隧道越來越多，規模也越來越大。淺埋隧道施工過程中，塌方是比較嚴重的地質災害之一，所以利用模型動態評估風險及其規避方法，實施人工干預及控制，能有效地確保隧道施工安全。另外，針對淺埋隧道的地質災害的原因與特征，從地質構造、水、巖溶以及工程等因素深入分析探究，及時發現原因并進行淺埋隧道施工的風險控制。

關鍵詞：地質災害成因;淺埋隧道;風險控制

中圖分類號：U45? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在中國社會經濟不斷發展的同時，交通建設事業也得到了極大的發展。但是在隧道施工的時候，因為施工地帶周圍巖石可能會有穩定性不佳的問題，導致了一些隧道在施工過程中出現塌方地質災害，極大地影響了工程建設。所以目前的階段，隧道施工單位以及專家都非常重視這一問題，對相關理論的研究成果也很多，但是對于預防和控制淺埋隧道工程塌方方面的研究相對較少。所以該文主要論述淺埋隧道塌方地質災害成因以及其風險控制。

1 淺埋隧道的概況

淺埋隧道，是指隧道洞頂的覆蓋層薄，小于50 m的隧道埋深，一些地方僅覆蓋著10 m～20 m的碎石土其中71.5%～77.2%為V級巖，因淺埋隧道的埋深淺，所以自然拱的穩定能力比較差，特別容易崩滑落塊。所以對于了解淺埋隧道塌方地質災害的各個方面的成因，并根據實際情況做好塌方災害的風險控制是非常重要的。

2 隧道塌方的地質災害的成因

淺埋隧道的施工難度大，所涉及的地質環境比較復雜，因為淺埋隧道的埋深淺，容易受到大氣降水等外界因素的影響，所以相較于深埋隧道更容易發生塌方地質災害。因此在隧道施工建設的過程中，分析隧道塌方的各類成因，對了解和預防淺埋隧道塌方有著非常重要的意義。

2.1 成因一 水

在淺埋隧道的施工中，地下水是淺埋隧道塌方災害的重要因素之一。巖體會在水的軟化、溶解與侵蝕等作用下，力學強度會降低，這就在很大程度上影響了淺埋隧道穩定性。因為在深埋隧道中，隧道上方會有非常厚的巖石層，作為非常天然的隔水層，雖然可能會在一定程度上影響施工，但是影響相對較小。然而淺埋隧道的上方只有薄薄的一層巖石（甚至是土層），透水性比較好，所以可能對施工相對影響較大，在地下水的軟化及侵蝕下，很容易引起淺埋隧道塌方災害。

2.2 成因二 溶洞

在淺埋隧道施工作業中，溶洞也是淺埋隧道塌方災害的一個重要因素。若在淺埋隧道的施工作業的過程中，鄰近溶洞，不慎將倒壁的溶洞打穿，會使地下水的徑流狀態等因素發生改變，隧道就會出現涌水量增加的情況，漸漸使地下水位逐漸改變，地面沉降直至最終的淺埋隧道塌方災害的發生。

2.3 成因三 地質構造因素

地質構造分為次生構造和原生構造，它是依照不同的產生時期來劃分的，在勘察設計階段，主要研究其次生結構面。層面、節理以及斷層等結構面的切割使隧道圍巖整體性變差、穩定性降低，特別容易引發塌方以及其他的地質災害的出現。因此，地質構造對于淺埋隧道的穩定性影響較大，是引發淺埋隧道垮塌災害的主要因素之一。

3 對于淺埋隧道塌方的風險控制

3.1 合理應用塌方災害預報技術

除了地質因素的影響外，因工程設計人員相對應的材料不夠全面，同時對淺埋隧道施工地點的氣象、水文以及地質等情況存在一些認識不足的問題，以上種種因素會導致現場支護作業中，與工程實際需求會存在一些偏差。而這些偏差是引發地質災害的重要原因之一。現階段，為了使淺埋隧道塌方自然災害的概率減小，引用超前支護設備TSP-203針對性的預報地質情況，彌補了淺埋隧道施工作業前期地質勘查欠缺與了解不足的不利影響。在開挖淺埋隧道前，針對淺埋隧道的地質特點加以實時勘查、監測、預報與分析，可以清楚地了解到當前地質的破碎帶、周邊圍巖斷層帶的分布以及具體性質等信息，加以全面分析而得出預報結果。使在淺埋隧道的施工作業前就可以有效地了解當地的地質情況，預報可能出現的塌方災害的因素，合理地規避淺埋隧道塌方自然災害的發生。

3.2 科學應用隧道超前支護技術

因淺埋隧道沒有較強的自我穩定能力，在開挖的時候經常會出現一些圍巖失穩的問題。所以在淺埋隧道施工前，應當根據當地地質與大氣氣候的實際情況，通過鋼支護、錨固以及噴射混凝土等措施進行淺埋隧道支護施工作業。雖然這些手段可能不足以使隧道恢復到穩定的狀態，但可以在隧道進行挖掘之前，利用相對應的隧道超前支護技術手段，對淺埋隧道進行加固處理，可以在一定范圍內規避施工作業中淺埋隧道塌方自然災害的發生。不同的隧道超前支護技術，具有不同的特點，其適用的環境與條件也有所差異。其中支護方法分別有管棚超前支護法、超前導管支護法、超前鉆孔注漿支護法、超前錨桿支護法、地表錨桿以及注漿加固法和墻式遮擋超前支護法。其中管棚超前支護法，能在一定條件下有效地提高淺埋隧道的自穩定性，保障淺埋隧道施工的安全。

所以，科學合理地應用隧道超前支護技術，是有效降低和控制淺埋隧道塌方自然災害風險的手段和方法之一。

3.3 施工中針對隧道至險因素進行評測與干預

在淺埋隧道的施工前，利用科學合理的隧道超前支護技術，可以有效地降低塌方自然災害的發生率。當在淺埋隧道施工中，遇到情況時也需要積極進行致險因素測評，并進行有效的人工干預，從而有效規避淺埋隧道塌方自然災害的發生。

在對于淺埋隧道致險因素的評測時，要注意結合施工以及地質條件的實際因素來進行綜合評測。如在施工過程中出現了小型的塌方，要予以重視，積極勘查檢測小型塌方的自然地理成因以及施工因素，并根據實際情況進行技術性的修復、加固，對隧道內施工方案進行一定的調整與改正。因大氣降水、支護措施、開挖跨度等都可能成為淺埋隧道施工作業中的至險因素，所以在淺埋隧道的施工作業中，要結合當地的氣象、水文地質條件、開挖跨度及其超前支護措施進行致險因素評測并加以合理的干預，進一步降低、控制和規避淺埋隧道塌方地質災害的發生率，保證淺埋隧道施工的安全。

如在施工過程中評估有極高的塌方風險時，應該停工、啟動預警并加以整改;當有中等塌方風險時，要實施預防及監控措施，加強支護措施，從而提升安全性;當有低等塌方風險時，可以適當忽略，正常施工并做好日常管理即可。

4 結語

隨著中國經濟及交通事業高速發展，要想讓中國的交通事業得到更好的保障和發展，施工作業過程中的安全首當其沖，與此同時，也要確保淺埋隧道質量。所以要求在淺埋隧道的施工前，要合理利用現代的科學技術對于隧道的地質環境進行全面的勘查、了解與分析，根據實際情況合理地利用超前支護技術。當在施工過程中發現不同程度的淺埋隧道的塌方危險的時候，要根據實際評估標準來采取一定的干預措施，使隧道的安全性及穩定性得到更好地提升。

參考文獻

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